（通用版）高考化學二輪復習 第一部分 考前復習方略 專題八 電化學原理限時訓練-人教版高三化學試題

電化學原理(建議用時：45分鐘)1Li­SOCl2電池可用于心臟起搏器。該電池的電極材料分別為鋰和碳，電解質(zhì)溶液是LiAlCl4­SOCl2。電池的總反應(yīng)可表示為4Li2SOCl2=4LiClSSO2，下列說法錯誤的是()A該電池工作時，正極反應(yīng)為2SOCl24e=4ClSSO2B鋰電極作該電池負極，負極反應(yīng)為Lie=LiC該電池工作時，電子通過外電路從正極流向負極D該電池組裝時，必須在無水無氧條件下進行解析：選C。A項，正極上SOCl2發(fā)生還原反應(yīng)；B項，Li為負極，發(fā)生氧化反應(yīng)：Lie=Li；C項，電池工作時，電子通過外電路從負極流向正極；D項，Li能與水、氧氣反應(yīng)，因此該電池組裝時必須在無水無氧條件下進行。2(2015·呼和浩特高三一模)鎳氫電池(NiMH)目前已經(jīng)成為混合動力汽車的一種主要電池類型。NiMH中的M表示儲氫金屬或合金。該電池在充電過程中的總反應(yīng)方程式是Ni(OH)2M=NiOOHMH。已知：6NiOOHNH3H2OOH=6Ni(OH)2NO。下列說法正確的是()ANiMH電池放電過程中，正極的電極反應(yīng)式為NiOOHH2Oe=Ni(OH)2OHB充電過程中OH離子從陽極向陰極遷移C充電過程中陰極的電極反應(yīng)式：H2OMe=MHOH，H2O中的H被M還原DNiMH電池中可以用KOH溶液、氨水等作為電解質(zhì)溶液解析：選A。A項，放電過程中，NiOOH得電子，化合價降低，發(fā)生還原反應(yīng)，該項正確。B項，充電過程中發(fā)生電解池反應(yīng)，OH從陰極向陽極遷移，該項錯誤。C項，充電過程中，陰極M得到電子，M被還原，H2O中的H化合價沒有發(fā)生變化，該項錯誤。D項，NiMH在KOH溶液、氨水中會發(fā)生氧化還原反應(yīng)，該項錯誤。3.某同學將電解池工作時電子、離子流動方向及電極種類等信息表示在右圖中，下列有關(guān)分析完全正確的是()選項ABCDa電極陽極陰極陽極陰極d電極正極正極負極負極Q離子陽離子陽離子陰離子陰離子解析：選B。電子由電源的負極流出，故a是陰極，d是正極，溶液中陽離子移向陰極。4.將KCl和CuSO4兩種溶液等體積混合后，用石墨電極進行電解，電解過程中，溶液pH隨時間t變化的曲線如圖所示，則下列說法正確的是()A整個過程中兩電極反應(yīng)2Cl2e=Cl2、2H2e=H2不可能同時發(fā)生B電解至c點時，往電解液中加入適量CuCl2固體，即可使電解液恢復至原來的濃度Cab段表示電解過程中H被還原，pH上升D原混合溶液中KCl和CuSO4的濃度之比恰好為21解析：選A。圖像分為三段，因此整個電解過程也有三個階段，第一個階段相當于電解CuCl2溶液，陽極反應(yīng)為2Cl2e=Cl2，陰極反應(yīng)為Cu22e=Cu，CuCl2水解呈酸性，隨著電解的進行，濃度減小，酸性減弱，pH上升，C錯誤。若原混合溶液中KCl和CuSO4的濃度之比恰好為21，則達b點時CuCl2消耗完，接著只電解水，pH不變，則與圖像不符，D錯誤。bc溶液的pH明顯下降，說明b點時Cl已耗完，而Cu2過量，相當于電解CuSO4溶液，陽極反應(yīng)為2H2O4e=4HO2，陰極反應(yīng)為2Cu24e=2Cu，由于有H生成，則溶液的pH減小，又由于有O2生成，故電解至c點時，往電解質(zhì)溶液中加入CuCl2固體不能使電解質(zhì)溶液恢復至原來的濃度，B錯誤。c點時溶液中的電解質(zhì)為K2SO4與H2SO4，則cd段相當于電解水，陽極反應(yīng)為2OH2e=H2OO2，陰極反應(yīng)為2H2e=H2，A正確。5(2015·南寧高三質(zhì)檢)已知：鋰離子電池充放電時的總反應(yīng)為LixCLi1xCoO2CLiCoO2，鋰硫電池充放電時的總反應(yīng)為2LiSLi2S。有關(guān)上述兩種電池說法正確的是()A鋰離子電池放電時，Li向負極遷移B鋰硫電池充電時，鋰電極發(fā)生還原反應(yīng)C理論上兩種電池的比能量相同D下圖表示用鋰離子電池給鋰硫電池充電解析：選B。鋰離子電池放電時，為原電池，陽離子Li移向正極，A錯誤；鋰硫電池充電時，為電解池，鋰電極發(fā)生還原反應(yīng)生成Li，B正確；電池的比能量是指參與電極反應(yīng)的單位質(zhì)量的電極材料放出電能的多少，兩種電池材料不同，顯然其比能量不同，C錯誤；由圖可知，鋰離子電池的電極材料為C和LiCoO2，應(yīng)為該電池放電完全所得產(chǎn)物，而鋰硫電池的電極材料為Li和S，應(yīng)為該電池充電完全所得產(chǎn)物，故此時應(yīng)為鋰硫電池給鋰離子電池充電的過程，D錯誤。6.(2015·重慶高三模擬)氣體的自動化檢測中常常應(yīng)用原電池原理的傳感器。如圖為電池的工作示意圖：氣體擴散進入傳感器，在敏感電極上發(fā)生反應(yīng)，傳感器就會接收到電信號。下表列出了待測氣體及敏感電極上部分反應(yīng)產(chǎn)物。則下列說法中正確的是()待測氣體敏感電極部分產(chǎn)物NO2NOCl2HClCOCO2H2SH2SO4A.上述氣體檢測時，敏感電極均作原電池正極B檢測Cl2氣體時，敏感電極的電極反應(yīng)為Cl22e=2ClC檢測H2S氣體時，對電極充入空氣，對電極上電極反應(yīng)式為O22H2O4e=4OHD檢測H2S和CO體積分數(shù)相同的兩份空氣樣本時，傳感器上產(chǎn)生的電流大小相同解析：選B。A項，NO2NO，得電子，作正極，Cl2HCl，得電子，作正極，COCO2，失電子，作負極，H2SH2SO4，失電子，作負極；B項，根據(jù)產(chǎn)物可以判斷Cl2得電子，生成Cl，正確；C項，應(yīng)為O24e4H=2H2O；D項，H2S生成H2SO4失去8e，而CO生成CO2失去2e，所以檢測體積分數(shù)相同的兩氣體時傳感器上產(chǎn)生的電流大小不相同。7硼化釩(VB2)­空氣電池是目前儲電能力最高的電池，電池示意圖如圖，該電池工作時反應(yīng)為4VB211O2=4B2O32V2O5。下列說法正確的是()A電極a為電池負極B圖中選擇性透過膜只能讓陽離子選擇性透過C電子由VB2極經(jīng)KOH溶液流向電極aDVB2極發(fā)生的電極反應(yīng)為2VB222OH22e=V2O52B2O311H2O解析：選D。電極反應(yīng)式為正極：11O244e22H2O=44OH，負極：4VB244OH44e=2V2O54B2O322H2O。A項，電極a為電池正極；B項，因為負極上消耗OH，所以選擇性透過膜應(yīng)只讓陰離子選擇性透過；C項，電子不會進入電解質(zhì)溶液。8液流電池是一種新型可充電的高性能蓄電池，其工作原理如圖。兩邊電解液存儲罐盛放的電解液分別是含有V3、V2的混合液和VO、VO2酸性混合液，且兩極電解液分開，各自循環(huán)。下列說法不正確的是()A充電時陰極的電極反應(yīng)是V3e=V2B放電時，VO作氧化劑，在正極被還原，V2作還原劑，在負極被氧化C若離子交換膜為質(zhì)子交換膜，充電時當有1 mol e發(fā)生轉(zhuǎn)移時，左槽電解液的H的物質(zhì)的量增加了1 molD若離子交換膜為陰離子交換膜，放電時陰離子由左罐移向右罐解析：選C。放電時的電極反應(yīng)式為負極：V2e=V3，正極：VOe2H=VO2H2O；充電時的電極反應(yīng)式為陰極：V3e=V2，陽極：VO2H2Oe=VO2H。A、B正確；D項，放電時右罐正電荷增多，所以陰離子由左罐移向右罐，正確；C項，根據(jù)電解池電極反應(yīng)式，充電時當有1 mol e發(fā)生轉(zhuǎn)移時，左槽電解液的H增加2 mol，錯誤。9(2016·皖南八校聯(lián)考)一種三室微生物燃料電池污水凈化系統(tǒng)原理如圖所示，圖中有機廢水中有機物用C6H10O5表示。下列有關(guān)說法正確的是()Ab電極為該電池的負極Bb電極附近溶液的pH減小Ca電極反應(yīng)式：C6H10O524e7H2O=6CO224HD中間室：Na移向左室，Cl移向右室解析：選C。b電極上有N2生成，N2為NO的還原產(chǎn)物，故b電極反應(yīng)式為2NO12H10e=N26H2O，b電極發(fā)生還原反應(yīng)，是電池的正極，A項錯誤；b電極發(fā)生的反應(yīng)消耗H，故該電極附近溶液的pH增大，B項錯誤；a電極為負極，C6H10O5失電子生成CO2，C項正確；因左側(cè)為Cl交換膜，故Cl只能在左室與中間室之間交換，右側(cè)為Na交換膜，故Na只能在右室與中間室之間交換，D項錯誤。10(1)含乙酸鈉和對氯苯酚()的廢水可以利用微生物電池除去，其原理如圖所示：B是電池的_(填“正”或“負”)極；A極的電極反應(yīng)式為_。(2)電滲析法處理廚房垃圾發(fā)酵液，同時得到乳酸的原理如圖所示(圖中“HA”表示乳酸分子，A表示乳酸根離子)。陽極的電極反應(yīng)式為_；簡述濃縮室中得到濃乳酸的原理：_；電解過程中，采取一定的措施可控制陽極室的pH約為68，此時進入濃縮室的OH可忽略不計。400 mL 10 g·L1乳酸溶液通電一段時間后，濃度上升為145 g·L1(溶液體積變化忽略不計)，陰極上產(chǎn)生的H2在標準狀況下的體積約為_ L。(乳酸的摩爾質(zhì)量為90 g·mol1)解析：(1)電極反應(yīng)式為負極：CH3COO8e2H2O (2)陰極：4H4e=2H2，陽極：4OH4e=2H2OO2。陰極區(qū)H減少，A移向濃縮室，陽極區(qū)H濃度增大，H移向濃縮室，得到濃乳酸溶液，增加的乳酸的物質(zhì)的量為0.6 mol，所以產(chǎn)生H2的體積為×22.4 L·mol16.72 L。答案：(1)負 (2)4OH4e=2H2OO2陽極OH放電，c(H)增大，H從陽極通過陽離子交換膜進入濃縮室；陰極區(qū)H放電，c(H)減小，A通過陰離子交換膜從陰極進入濃縮室，HA=HA，乳酸濃度增大6.7211(2015·長春五校聯(lián)考)海洋資源的開發(fā)與利用具有廣闊的前景。海水的pH一般在7.58.6之間。某地海水中主要離子的含量如下表：成分NaKCa2Mg2ClSOHCO含量/mg·L19 360832001 10016 0001 200118(1)電滲析法是近年發(fā)展起來的一種較好的海水淡化技術(shù)，其原理如圖所示。其中陰(陽)離子交換膜只允許陰(陽)離子通過。陰極的電極反應(yīng)式為_；電解一段時間，陰極區(qū)會產(chǎn)生水垢，其成分為CaCO3和Mg(OH)2，寫出生成CaCO3的離子方程式：_；淡水的出口為a、b、c中的_出口。(2)海水中鋰元素儲量非常豐富，從海水中提取鋰的研究極具潛力。鋰是制造化學電源的重要原料，如LiFePO4電池。某電極的工作原理如圖所示：該電池電解質(zhì)為傳導Li的固體材料。放電時該電極是電池的_(填“正”或“負”)極，電極反應(yīng)式為_。解析：(1)電解海水，陰極是H得電子：2H2O2e=H22OH。主要考查電解知識，在陰極上陽離子放電，陽離子中H的還原性最強，先放電，因此有2H2O2e=H22OH，由此可知陰極區(qū)的堿性增強，生成CaCO3沉淀的離子方程式是Ca2OHHCO=CaCO3H2O。要從兩個方面考慮離子的遷移，電解時溶液中陽離子向陰極移動，陰離子向陽極移動，而最左側(cè)的陽離子交換膜阻礙了Cl的遷移，最右側(cè)的陰離子交換膜阻礙了Na的遷移，因此a、c出口出來的仍為鹽水，同理分析只有b出口出來的為淡水。(2)放電時的電極反應(yīng)式分別為負極：Lie=Li，正極：FePO4Lie=LiFePO4。答案：(1)2H2O2e=H22OHCa2OHHCO=CaCO3H2Ob(2)正FePO4eLi=LiFePO412(1)混合動力車目前一般使用鎳氫電池，該電池中鎳的化合物為正極，儲氫金屬(以M表示)為負極，堿液(主要為KOH)為電解質(zhì)溶液。鎳氫電池充放電原理如圖1所示，其總反應(yīng)式為H22NiOOH2Ni(OH)2。圖1根據(jù)所給信息判斷，混合動力車上坡或加速時，乙電極周圍溶液的pH_(填“增大”、“減小”或“不變”)，該電極的電極反應(yīng)式為_。(2)圖2是一種新型燃料電池，以CO為燃料，一定比例的Li2CO3和Na2CO3的熔融混合物為電解質(zhì)，圖3是粗銅精煉的裝置圖，現(xiàn)以燃料電池為電源進行粗銅的精煉實驗。圖2 圖3回答下列問題：A極為電源_(填“正”或“負”)極，寫出A極的電極反應(yīng)式：_。要以燃料電池為電源進行粗銅的精煉實驗，則B極應(yīng)該與_(填“C”或“D”)極相連。當消耗標準狀況下2.24 L CO時，C電極的質(zhì)量變化為_。解析：(1)上坡或加速時，電動機工作，為原電池，乙電極中NiOOHNi(OH)2，Ni的化合價降低，乙電極為正極，電極反應(yīng)式為NiOOHeH2O=Ni(OH)2OH，周圍溶液的pH增大。(2)在燃料電池中可燃性氣體作負極，即A為負極，根據(jù)所給新型燃料電池的構(gòu)成原理裝置圖，結(jié)合原電池的工作原理，可直接寫出A極的電極反應(yīng)式：CO2eCO=2CO2。根據(jù)電解精煉原理，粗銅應(yīng)與電源的正極相連，精銅應(yīng)與電源的負極相連，因B極是正極，所以B極應(yīng)與D極相連。標準狀況下2.24 L CO失去0.2 mol e，根據(jù)得失電子守恒，C極上增加Cu的質(zhì)量為6.4 g。答案：(1)增大NiOOHeH2O=Ni(OH)2OH(2)負CO2eCO=2CO2D增加6.4 g